第三章

3.1 計(jì)算總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載的目的是什么？二者計(jì)算有何異同？

答： (1)總風(fēng)荷載是建筑物各表面承受風(fēng)作用力的合力，是沿高度變化的分布荷載，計(jì)算總風(fēng)荷載的目的是為了計(jì)算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。 局部風(fēng)荷載是用于計(jì)算結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接。 (2)二者的異同：二者都用下列公式計(jì)算但計(jì)算局部風(fēng)荷載的時(shí)候采用的是部風(fēng)荷載體型系數(shù)。

 3.4 地震地面運(yùn)動特性用哪幾個(gè)特征量來描述？結(jié)構(gòu)破壞與地面運(yùn)動特性有什么關(guān)系？

答：(1)地震地面運(yùn)動的特性可用三個(gè)量來描述：強(qiáng)度（由振幅值大小表示）、頻譜和持續(xù)時(shí)間。 (2)結(jié)構(gòu)破壞與地面運(yùn)動特性有著密切的關(guān)系，主要表現(xiàn)在：強(qiáng)烈地震的加速度或速度幅值一般很大，但如果地震時(shí)間很短，對建筑物的破壞性可能不大；而有時(shí)地面運(yùn)動的加速度或速度幅值并不太大，而地震波的卓越周期與結(jié)構(gòu)的基本周期接近，或者振動時(shí)間很長，都可能對建筑物造成嚴(yán)重影響。

 3.5什么叫地震地面運(yùn)動的卓越周期？卓越周期與場地有什么關(guān)系？卓越周期與場地特征周期有何關(guān)系？答：

(1)地震地面運(yùn)動的卓越周期是指地震功率譜中能量占主要部分的周期。 (2)卓越周期與場地的關(guān)系：硬土的卓越周期短；軟土的卓越周期長。 (3)卓越周期T與特征周期Tg間的關(guān)系應(yīng)理解為: 二者都是場地固有周期 T0的不同預(yù)測值, 因預(yù)測方法不同而冠以不同的名稱。

3.6地震作用與風(fēng)荷載各有什么特點(diǎn)？

答：(1)地震作用的特點(diǎn)：地震時(shí)，由于地震波的作用產(chǎn)生地面運(yùn)動，并通過房屋基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生震動，這就是地震作用。地震波會使房屋產(chǎn)生豎向震動和水平震動，一般對房屋的破壞主要是由水平振動造成。設(shè)計(jì)中主要考慮水平地震作用，只有震中附近的高烈度區(qū)或豎向振動會產(chǎn)生嚴(yán)重后果時(shí)，才同時(shí)考慮豎向地震作用。地震地面運(yùn)動是一種隨機(jī)振動；強(qiáng)烈地震時(shí)加速度峰值或速度峰值（振幅）往往很大，但如果地震時(shí)間很短，對建筑物的影響也可能不大。而有時(shí)地面運(yùn)動的加速度或速度峰值并不太大，而地震波的特征周期與結(jié)構(gòu)物的基本周期接近，或者振動時(shí)間很長，都可能對建筑物造成嚴(yán)重影響。 (2)風(fēng)荷載的特點(diǎn)：風(fēng)的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨著風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化而不停的改變，風(fēng)荷載是隨時(shí)間而波動的動力荷載，但在房屋設(shè)計(jì)中一般把它看成靜荷載。在設(shè)計(jì)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)、圍護(hù)構(gòu)件及考慮人們的舒適度時(shí)都要用到風(fēng)荷載。

3.7什么是小震、中震和大震？其概率含義是什么？與設(shè)防烈度是什么關(guān)系？抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)要求結(jié)構(gòu)在小震、中震和大震作用下處于什么狀態(tài)？怎樣實(shí)現(xiàn)？

答：小震指該地區(qū)50年內(nèi)超過概率約為63%的地震烈度，即眾值烈度，又稱多遇地震。

中震指該地區(qū)50年內(nèi)超過概率約為10%的地震烈度，又稱為基本烈度或設(shè)防烈度。

大震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率約為2%-3%的地震烈度，又稱為罕遇地震。

在小震作用下，房屋應(yīng)該不需修理仍可繼續(xù)使用；在中震作用下。允許結(jié)構(gòu)局部進(jìn)入屈服階段，經(jīng)過一般修理仍可繼續(xù)使用；在大震作用下，構(gòu)件可能嚴(yán)重屈服，結(jié)構(gòu)破壞，但房屋不應(yīng)倒塌、不應(yīng)出現(xiàn)危及生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重破壞。

3.8什么是抗震設(shè)計(jì)的二階段方法？為什么要采用二階段設(shè)計(jì)方法？

答：第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段。在初步設(shè)計(jì)及技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，就要按有利于抗震的做法去確定結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置，然后進(jìn)行抗震計(jì)算及抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)。在這階段，用相應(yīng)于該地區(qū)設(shè)防烈度的小震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈性位移和構(gòu)件內(nèi)力，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算，用極限狀態(tài)方法進(jìn)行截面承載力驗(yàn)算，按延性和耗能要求進(jìn)行截面配筋及構(gòu)造設(shè)計(jì)，采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施。

第二階段為驗(yàn)算階段。一些重要的或特殊的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過第一階段設(shè)計(jì)后，要求用與該地區(qū)設(shè)防烈度相應(yīng)的大震作用進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，以檢驗(yàn)是否達(dá)到了大震不倒的目標(biāo)。

3.10什么是地震系數(shù)k，動力系數(shù)β和地震影響系數(shù)α？寫出βακ的表達(dá)式。β譜曲線有什么特點(diǎn)？

答：地震系數(shù)k即地面運(yùn)動最大加速度與g的比值。動力系數(shù)β即結(jié)構(gòu)最大加速度反應(yīng)相對于地面最大加速度的放大系數(shù)。地震影響系數(shù)α是地震系數(shù)乘以動力系數(shù)。

α=kβ

3.11什么是特征周期分組？對設(shè)計(jì)反應(yīng)譜有什么影響？

答：地震影響曲線上由最大值開始下降的周期稱為場地特征周期Tg，Tg愈大，曲線平臺段

3.12 地震作用大小與場地有什么關(guān)系？請分析影響因素及其影響原因。如果兩幢相同建筑，基本自震周期是3s，建造地點(diǎn)都是屬于第一組，分別建在分別建在Ⅰ類場地和類場地和Ⅳ類場地，它們地震作用相差多少？如果它們建筑地點(diǎn)分別為第一組和第三組，都是建在Ⅳ類場地上，地震作用又相差多少？

 答： (1)對于同一個(gè)設(shè)計(jì)地震分組，場地類別越高，特征周期越大，對長周期結(jié)構(gòu)越不利。這是因?yàn)椴煌再|(zhì)的土層對地震波包含的各種頻率成分的吸收和過濾效果不同，場地土愈軟，軟土覆蓋層厚度愈大，場地類別就愈高，從而特征周期就愈大。

3.13 計(jì)算水平地震作用有哪些方法？適用于什么樣的建筑結(jié)構(gòu)？

答：計(jì)算水平地震作用方法可分為靜力法、反應(yīng)譜方法和時(shí)程分析法三大類。

3.14 計(jì)算水平地震作用時(shí)，重力荷載怎么計(jì)算？各可變荷載的組合值系數(shù)為多少各可變荷載的組合值系數(shù)為多少？

答：計(jì)算水平地震作用時(shí)，計(jì)算重力荷載即計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載0.85eqEGG=,其中EG是結(jié)構(gòu)總重力代表值，為各層重力荷載代表值之和。重力荷載代表值是指100%的恒荷載、50%~80%的樓面活荷載和50%的雪荷載之和

3. 15 用底部剪力法計(jì)算水平地震作用及其效應(yīng)的方法和步驟如何？為什么在頂部有附加水平地震作用?

答：(1)用底部剪力法計(jì)算地震作用時(shí)，將多自由度體系等效為單自由度體系，只考慮結(jié)構(gòu)基本自振周期計(jì)算總水平地震力，然后再按一定規(guī)律分配到各個(gè)樓層。 （2）在頂部附加水平地震作用的原因是為了考慮高振型對水平地震力沿高度分布的影響。